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美國(guó)E+E氣敏傳感器的制備
氣敏傳感器是一種檢測(cè)特定氣體的傳感器。它主要包括半導(dǎo)體氣敏傳感器、接觸燃燒式氣敏傳感器和電化學(xué)氣敏傳感器等，其中用的zui多的是半導(dǎo)體氣敏傳感器。半導(dǎo)體電阻型氣敏傳感器是通過(guò)金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)吸附并離子化氧氣分子，通過(guò)氧化還原反應(yīng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分子的檢測(cè)。通常離子化的過(guò)程在200~400℃的工作溫度下進(jìn)行。

美國(guó)E+E氣敏傳感器的制備
面向能耗低、恢復(fù)快的微納結(jié)構(gòu)傳感器的制備與特性研究，如何降低金屬氧化物的氣敏傳感器的工作溫度成為近年的重要研究目標(biāo)。然而金屬氧化物型氣敏傳感器工作溫度的降低就必然會(huì)導(dǎo)致氣體分子的吸附-脫附速率減慢，工作溫度和傳感器的響應(yīng)-恢復(fù)成了一對(duì)矛盾。重點(diǎn)探索和解決傳感器的低溫工作和快速恢復(fù)不能同時(shí)滿足這一關(guān)鍵問(wèn)題，通過(guò)調(diào)控敏感材料的微納結(jié)構(gòu)，改進(jìn)器件性能，提高低溫下金屬氧化物型半導(dǎo)體傳感器的響應(yīng)率，并降低恢復(fù)時(shí)間。目的在于實(shí)現(xiàn)環(huán)境物質(zhì)的探測(cè)，主要聚焦于氣敏傳感器及折射率傳感器。這兩種探測(cè)器的共同點(diǎn)在于都能夠感應(yīng)到其附近環(huán)境物質(zhì)的變化。取得的重要進(jìn)展包括以下兩個(gè)方面：1設(shè)計(jì)并制備了CuO/WO3異質(zhì)結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)n型材料摻入P型CuO納米顆粒，氣敏性能不再依賴于氣敏材料表面的氧負(fù)離子的濃度。當(dāng)溫度降低到60℃，對(duì)低濃度的目標(biāo)氣體仍有超高的響應(yīng)率，且選擇性好。為了實(shí)現(xiàn)傳感器在低溫下的快速恢復(fù)，我們調(diào)整了傳感器結(jié)構(gòu)，加入脈沖電壓的設(shè)計(jì)。該文可以推廣到整個(gè)金屬氧化物電阻型氣敏傳感器中，是解決該類傳感器件在低溫下恢復(fù)慢的有效文。中設(shè)計(jì)的傳感器對(duì)硫化氫氣體探測(cè)具體指標(biāo)如下：在60°C下對(duì)4 ppm的目標(biāo)氣體響應(yīng)率達(dá)到~105,恢復(fù)時(shí)間從幾個(gè)小時(shí)縮短到60s左右。2為了解決電學(xué)傳感器工作溫度高，測(cè)試背景噪聲大，重復(fù)穩(wěn)定性差，探測(cè)目標(biāo)限于氣體分子等局限。我們利用光學(xué)探測(cè)器零響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間，零功耗，重復(fù)性穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)，制備了Al/Al2O3/Al法布里珀羅（F-P共振腔結(jié)構(gòu)，研究了光學(xué)折射率傳感特性，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)環(huán)境折射率探測(cè)器的工作波段在0.2~2m可調(diào)。為了改善傳感器對(duì)入射角度敏感的問(wèn)題，對(duì)Al/Al2O3/Al的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整。同時(shí)，初步探究了金屬腔局域表面等離子體共振模型，提出了解決折射率傳感器對(duì)角度敏感問(wèn)題的有效文。

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